Будь-яка хімічна реакція супроводжується виділенням або поглинанням тепла і відповідно називається екзотермічної або ендотермічної. Хімічні реакції, що протікають в процесах горіння, переважно сильно екзотермічні, деякі реакції, як, наприклад, реакції відновлення вуглекислоти, є ендотермічними.
Кількість тепла, що виділяється при повному згорянні одиниці маси даного палива залежить від того, в паровому або рідкому стані знаходиться волога в продуктах згоряння. Якщо водяна пара сконденсіруется і вода в продуктах згоряння буде перебувати в рідкому вигляді, то тепло паротворення звільниться і тоді кількість тепла, що виділяється при згорянні одиниці маси палива, виходить більше.
Кількість тепла, що виділяється при повному згорянні 1 кг твердого або рідкого палива або 1 м 3 газового палива, за умови, що утворюються водяні пари в продуктах згорання конденсуються, називається вищої теплотою згоряння палива.
В умовах температур і парціального тиску Н2 0 на всьому протязі газового тракту парогенератора водяні пари, що містяться в продуктах згоряння, що не конденсуються і разом з ними відводяться в атмосферу. Отже, деяка частина тепла, що виділився при згорянні витрачається на освіту водяної пари і не може бути використана в парогенераторі. Тому теплота згоряння виходить менше звільняється при горінні хімічної енергії палива.
Кількість тепла, яке виділяється при повному згорянні 1 кг твердого або рідкого або 1 м 3 газового палива, за вирахуванням тепла пароутворення водяної пари, що утворюються при горінні, називаетсянізшей теплотою згоряння.
13.4.Условное паливо
Витрата палива на парогенератор даної продуктивності залежить від його теплоти згорання, яка для різних палив змінюється у великих межах. Для порівняння за енергетичною цінністю і ефективності використання різних сортів палив введено поняття про умовне паливі, якому присвоюється теплота згоряння, рівна Qycл = 29,33 МДж / кг (7000 ккал / кг).
13.5.Температура горіння палива
Тепло, що виділяється при згорянні палива, сприймається продуктами згоряння, які нагріваються до певної температури, званої температурою горіння. Розрізняють калориметричну, теоретичну і дійсну температури згоряння палива.
У рівняння теплового балансу реального горіння входять складові, величина яких залежить не тільки від теплофізичних властивостей палива, але і від умов, при яких протікає горіння. Наприклад, від ступеня підігріву палива і повітря, втрат теплоти при горінні, теплосприй в топці, коефіцієнта надлишку повітря.
Щоб виявити потенційні можливості палива, вводять поняття горіння без підігріву палива і повітря при ідеальному адіабатичному процесі, т. Е. Горіння з теоретичним кількістю повітря, без втрат теплоти і без теплообміну в топковій камері і з навколишнім середовищем. Отримана в цих умовах температура продуктів згоряння називаетсятеоретіческой.
Калориметрична температураотражает вплив підігріву палива і повітря і коефіцієнта надлишку витрати повітря α на температуру адіабатичного горіння. Підвищення температури підігріву палива і повітря збільшує прихід теплоти в зону горіння і підвищує температуру горіння, а збільшення коефіцієнта надлишку повітря a викликає збільшення обсягу продуктів згоряння Vг. що знижує температуру горіння. Тому в залежності від впливу цих чинників калориметрична температура може бути вище або нижче теоретичної.
У реальних умовах не всі тепло, що виділяється при горінні, йде на нагрів продуктів реакції, так як частина тепла передається екранної системі топкової камери і деяку кількість тепла втрачається в навколишнє середовище; крім того, при високих температурах відбувається дисоціація частини продуктів згоряння (СО2 і Н2 О), що супроводжується поглинанням тепла.
Для кожного типу топки, виду і способу спалювання палива розроблена спеціальна методика розрахунку теплообміну в топці і визначення дійсної температури газів на виході з топки.
Ставлення дійсної температури горіння палива до теоретичної називається пирометрическим коефіцієнтом.